Η Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση φυσικών καταστροφών

Από RemoteSensing Wiki

Η Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση φυσικών καταστροφών
Συγγραφέας
Cees van Westen

International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences,

ITC, The Netherlands, Division of Applied Geomorphological Surveys

E mail: Westen@itc.nl
Πηγή
REMOTE SENSING FOR NATURAL DISASTER MANAGEMENT
Η Τηλεπισκόπηση στη διαχείριση φυσικών καταστροφών
International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. XXXIII, Supplement B7. Amsterdam 2000. P.237-245

Σκοπός
Σκοπός αυτής της δημοσίευσης είναι η αποτελεσματική μείωση των επιπτώσεων των φυσικών καταστροφών μέσω μιας ολοκληρωμένης στρατηγικής για την καταστροφή που αναφέρεται ως ο κύκλος διαχείρισης των καταστροφών, μέσω της χρήσης της Τηλεπισκόπησης. Η χρήση των δεδομένων της τηλεπισκόπησης δεν είναι δυνατή χωρίς τον κατάλληλο εξοπλισμό για να χειριστεί το μεγάλο όγκο δεδομένων και να συνδυάσθεί με τα στοιχεία που προέρχονται από άλλες πηγές, όπως χάρτες ή σταθμοί μέτρησης. Ως εκ τούτου, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη των εφαρμογών της τηλεπισκόπισης, τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών GIS έχουν καταστεί όλο και πιο σημαντικά για τη διαχείριση των καταστροφών. Αυτή η δημοσίευση δίνει μια ανακεφαλαίωση της χρήσης της τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών για μια σειρά από βασικά είδη καταστροφών.
Eισαγωγή
Οι φυσικές καταστροφές είναι ακραία φαινόμενα στο σύστημα της γης (λιθόσφαιρας, υδρόσφαιρας, βιόσφαιρας ή ατμόσφαιρας) με αποτέλεσμα το θάνατο ή τον τραυματισμό ανθρώπων και τη ζημία ή απώλεια πολύτιμων αγαθών, όπως τα κτίρια, τα συστήματα επικοινωνίας, η γεωργική γη, τα δάση, το φυσικό περιβάλλον. Αυτή η επίδραση μπορεί να είναι ταχεία, όπως στην περίπτωση της σεισμών, ή αργή όπως στην περίπτωση της ξηρασίας.
Είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ του όρου της καταστροφής και του κινδύνου. Ενα δυνητικά επιβλαβες φαινόμενο (κίνδυνος), όπως ένας σεισμός από μόνο του δεν θεωρείται μια καταστροφή, όταν συμβαίνει σε ακατοίκητες περιοχές. Λέγεται καταστροφή όταν αυτό συμβαίνει σε μια κατοικημένη περιοχή, και φέρνει φθορά, απώλεια ή καταστροφή.

Η Εικόνα 1 δίνει μια ένδειξη της γεωγραφικής κατανομής μιας σειράς μεγάλων κινδύνων, όπως σεισμών, ηφαιστειακών εκρήξεων, τροπικών καταιγίδων και κυκλώνων. ¨όπως φαίνεται οι σεισμόι και τα ηφαίστεια είναι συγκεντρωμένοι κυρίως στις όρια των πλακών της Γης.
eeeeeee
Οι καταστροφές μπορούν να ταξινομηθούν με διάφορους τρόπους. Μια πιθανή υποδιαίρεση ‘όπως φαίνεται στον Πίνακα 1 είναι στην αιτία δημιουργίας δηλαδή μεταξύ φυσικών φαινομένων και ανθρώπινης δραστηριότητας χρησιμοποιώντας κάποιες ενδιάμεσες βαθμίδες:
eeeee Πίνακας 1: Ταξινόμηση των καταστροφών σε μια σταδιακή κλίμακα μεταξύ των καθαρά φυσικών και καθαρά ανθρωπογενών.
eeee
Πίνακας 2: Στατιστικά στοιχεία των μεγάλων φυσικών καταστροφών για τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες (πηγή: Munich Re, 1998b)
Μεθοδολογία και διαδικασία
Ένας τρόπος αντιμετώπισης των φυσικών καταστροφών είναι να τις αγνοήσετε. Για την αποτελεσματική μείωση των επιπτώσεων των φυσικών καταστροφών απαιτείται ,μια ολοκληρωμένη στρατηγική για την καταστροφή η οποία επίσης αναφέρεται ως ο κύκλος διαχείρισης των καταστροφών (βλ. Εικόνα 2).

eee
Εικόνα 2:Ο κύκλος διαχείρισης των καταστροφών

Η διαχείριση των καταστροφών αποτελείται από δύο φάσεις που λαμβάνουν χώρα πριν από μια καταστροφή, α) την πρόληψη των καταστροφών και β) την ετοιμότητα, και τρεις φάσεις που συμβαίνουν μετά την εμφάνιση μιας καταστροφής, γ) ανακούφιση από τις καταστροφές, δ) την αποκατάσταση και ε) την ανασυγκρότηση (UNDRO, 1991).

Τηλεπισκόπηση και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών.

Πολλά είδη πληροφοριών που είναι απαραίτητες σε διαχείρισης φυσικών καταστροφών έχουν σημαντική χωρική διάσταση. Χωρικά δεδομένα είναι τα δεδομένα με μια γεωγραφική συνιστώσα, όπως χάρτες, αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, δεδομένα GPS, δεδομένα βροχοπτώσεων, δεδομένα γεωτρήσεων κλπ.
Τώρα έχουμε πρόσβαση στη συλλογή πληροφοριών και την οργάνωση τεχνολογιών όπως η τηλεπισκόπησης και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS), τα οποία έχουν αποδείξει τη χρησιμότητά τους στη διαχείριση κρίσεων.

Πρώτα απ 'όλα, η τηλεπισκόπηση και το GIS παρέχει μια βάση δεδομένων από την οποία τα αποδεικτικά στοιχεία που άφησαν πίσω τους οι προηγούμενες καταστροφές μπορεί να ερμηνευθούν και σε συνδυασμό με άλλες πληροφορίες, να καταλήξουμε σε χάρτες επικινδυνότητας, οι οποίοι προσδιορίζουν περιοχές που είναι δυνητικά επικίνδυνες. Ο χωρισμός σε ζώνες κινδύνου πρέπει να είναι η βάση για κάθε έργο στη διαχείριση των καταστροφών. Δεύτερον, πολλοί τύποι καταστροφών, όπως πλημμύρες, ξηρασία, κυκλώνες, ηφαιστειακές εκρήξεις, κλπ. θα έχουν την εμφάνιση ορισμένων προειδοποιητικών συμβάντων. Δορυφόροι μπορούν να ανιχνεύσουν τα πρώτα στάδια αυτών των γεγονότων, όπως ανωμαλίες σε μια χρονολογική σειρά. Πολλές καταστροφές μπορεί να επηρεάσει μεγάλες περιοχές και κανένα άλλο εργαλείο εκτός από την τηλεπισκόπηση δεν παρέχει μια αντίστοιχη γεωγραφική κάλυψη. Η τηλεπισκόπηση επιτρέπει επίσης την παρακολούθηση της εκδήλωσης κατά τη διάρκεια της εμφάνισης, ενώ η καταστροφή βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη.

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης του τεχνικού συνδυασμού ενός GIS και των δεδομένων της τηλεπισκόπησης , είναι η αξιολόγηση διαφόρων σεναρίων επικινδυνότητας και ανάλυσης κίνδυνου που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη λήψη αποφάσεων σχετικά με τη μελλοντική ανάπτυξη μιας περιοχής, και τον βέλτιστο τρόπο για την προστασία από φυσικές καταστροφές.

Αν και η επιλογή της κλίμακας της ανάλυσης συνήθως καθορίζεται από την προβλεπόμενη εφαρμογή των αποτελεσμάτων της χαρτογράφησης, η επιλογή μίας τεχνικής ανάλυσης παραμένει ανοικτό ζήτημα. Αυτή η επιλογή εξαρτάται από το είδος του προβλήματος, τη διαθεσιμότητα των δεδομένων, τη διαθεσιμότητα των οικονομικών πόρων, τον διαθέσιμο χρόνο για την έρευνα, καθώς και την επαγγελματική πείρα του προσωπικού που συμμετέχει στην έρευνα. Σε γενικές γραμμές απαιτούνται τα ακόλουθα είδη στοιχείων: • Τα στοιχεία για τις καταστροφικές φαινόμενα (π.χ. κατολισθήσεις, πλημμύρες, σεισμοί), τη θέση τους, τη συχνότητα, το μέγεθος κ.α. • Στοιχεία για το περιβάλλον στο οποίο τα καταστροφικά γεγονότα θα μπορούσαν να λάβουν χώρα: τοπογραφία, τη γεωλογία, τη γεωμορφολογία, εδάφη, υδρολογία, τη χρήση γης, τη βλάστηση κ.α. • Τα δεδομένα σχετικά με τα στοιχεία που θα μπορούσαν να καταστραφούν εάν λάβει χώρα το συμβάν: υποδομές, οικισμοί, πληθυσμός, κοινωνικο- οικονομικά στοιχεία κ.α. • Τα δεδομένα σχετικά με την παροχή βοήθειας έκτακτης ανάγκης, όπως τα νοσοκομεία, τις πυροσβεστικές υπηρεσίες, αστυνομικά τμήματα, αποθήκες κ.α. Το ύψος και το είδος των δεδομένων που πρέπει να αποθηκεύονται σε ένα GIS για τη διαχείριση των καταστροφών εξαρτάται κατά πολύ από την εφαρμογή ή την έκταση του σχεδίου διαχείρισης.

Τέλος στην δημοσίευση εξετάζεται η χρήση τηλεπισκόπησης και GIS για 4 τύπους φυσικών καταστροφών όπως:
1. Πλημμύρες
2. Σεισμοί
3. Ηφαιστειακές εκρήξεις
4. Κατολισθήσεις
Συμπεράσματα
Οι φυσικές καταστροφές είναι ακραία φαινόμενα στο σύστημα της γης που οδηγούν σε θάνατο ή τραυματισμό τον άνθρωπο, και τη ζημία ή απώλεια σε πολύτιμα αγαθά, όπως τα κτίρια, τα συστήματα επικοινωνίας, η γεωργική γη, τα δάση, το φυσικό περιβάλλον κ.α. Οι οικονομική απώλειες που οφείλονται σε φυσικές καταστροφές έχουν οκταπλασιασθεί κατά τη διάρκεια των τελευταίων τεσσάρων δεκαετιών, γεγονός που προκαλείται από την αυξημένη ευπάθεια της παγκόσμιας κοινωνίας, αλλά και λόγω της αύξησης του αριθμού των καιρικών καταστροφών. Για τη διαχείριση των φυσικών καταστροφών, είναι απαραίτητο ένα πλήθος χρονικών χωρικών δεδομένων.

Η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση είναι το ιδανικό εργαλείο για τη διαχείριση των καταστροφών, δεδομένου ότι προσφέρει πληροφορίες σε μεγάλες περιοχές, και σε σύντομα χρονικά διαστήματα. Παρά το γεγονός ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις διάφορες φάσεις της διαχείρισης καταστροφών, όπως η πρόληψη, η ετοιμότητα, η αποκατάσταση και η ανασυγκρότηση, η πρακτική μέχρι σήμερα είναι ως επί το πλείστον να χρησιμοποιείται για προειδοποίηση και παρακολούθηση.
Για μερικούς τύπους καταστροφών, όπως οι πλημμύρες, οι ροές συντριμμιών ή οι διαρροές πετρελαίου, δεδομένα από τον SAR (Synthetic Aperture Radar from ERS and RADARSAT) είναι η λύση σε εκείνη την περίπτωση. Για άλλους τύπους καταστροφών (π.χ. καθιζήσεις εδάφους, σεισμοί, πυρκαγιές) οι λεπτομερείς οπτικές εικόνες πρέπει να χρησιμοποιηθούν. Στη άμεση φάση της ανακούφισης των επιπτώσεων της καταστροφής, η δορυφορική τηλεπισκόπηση μπορεί μόνο να διαδραματίσει έναν ρόλο στον προσδιορισμό των επηρεασθέντων περιοχών, εάν είναι αρκετά μεγάλες. Η δομική ζημία στα κτήρια δεν μπορεί να παρατηρηθεί με την φτωχή ανάλυση των τρεχόντων συστημάτων. Κοντά στον πραγματικό χρόνο η ζημία και η θέση των πιθανών θυμάτων είναι τώρα δυνατή με τη διαθεσιμότητα της πρώτης πολιτικής οπτικής αποστολής πολύ υψηλής ανάλυσης (VHR), Δορυφόρος Ιkonos-2.
Συνεπώς κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών η τηλεπισκόπηση σε συνδυασμό με την ανάπτυξη των εφαρμογών των Γεωγραφικών Συστήματων Πληροφοριών GIS έχει γίνει ένα επιχειρησιακό εργαλείο στην διαχείριση καταστροφών ιδιαίτερα για την προειδοποίηση και τον έλεγχο των κυκλώνων, της ξηρασίας, και των πλημμυρών.